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如何在C++中启动子进程？

2023-07-04 22:18:10 深夜i -- --

C++ 子进程启动 exec fork waitpid

在C++中启动子进程可以通过使用系统调用来实现。系统调用是操作系统提供给应用程序的一种接口，用于访问系统资源和服务。下面是使用系统调用启动子进程的基本步骤：

1. 引入头文件

在代码中引入以下头文件：


#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

这些头文件中包含了几个关于进程的函数，例如 fork(), execvp(), waitpid() 等，它们将会成为我们启动子进程的关键。

2. 调用 fork() 函数

fork() 函数用于创建一个新的进程，它会将当前进程完全复制一份，然后将副本转化为子进程。父进程和子进程之间的唯一区别是它们拥有不同的进程 ID。

在父进程中，fork() 函数的返回值将是新进程的进程 ID。在子进程中，fork() 函数将返回 0。如果 fork() 函数返回一个负值，则表示创建新进程失败。

下面是一个简单的示例程序，它以父进程的身份调用 fork() 函数，然后输出父进程和子进程的进程 ID：


int child_pid = fork();
if (child_pid > 0) {
 std::cout << "Parent process ID: " << getpid() << std::endl;
 std::cout << "Child process ID: " << child_pid << std::endl;
}
else if (child_pid == 0) {
 std::cout << "Child process ID: " << getpid() << std::endl;
 exit(0); // 子进程结束
}
else
 std::cout << "Failed to create child process" << std::endl;

3. 子进程调用 execvp() 函数

在子进程中，我们需要调用 execvp() 函数来执行新的程序。execvp() 函数可以从 PATH 环境变量中查找指定程序的路径，并启动该程序。

下面是一个示例程序，它以子进程的身份调用 execvp() 函数来执行 /usr/bin/ls 程序：


char* args[] = "/usr/bin/ls"; // 参数列表，最后必须为 NULL
execvp(args[0], args);

4. 父进程等待子进程结束

在父进程中，我们需要等待子进程执行完毕。我们可以使用 waitpid() 函数来等待子进程的结束。waitpid() 函数会使父进程进入等待状态，直到指定的子进程结束。

下面是一个示例程序，它在父进程中调用 waitpid() 函数等待子进程结束：


pid_t child_pid = fork();
if (child_pid == 0) {
 char* args[] = NULL;
 execvp(args[0], args);
} else if (child_pid > 0) {
 int status;
 waitpid(child_pid, &status, 0);
 std::cout << "Child process exited with status " << WEXITSTATUS(status) << std::endl;
} else
 std::cout << "Failed to fork child process" << std::endl;

总结

使用系统调用在C++中启动子进程需要以下几个步骤：

1. 引入头文件

2. 调用 fork() 函数创建新进程

3. 在子进程中调用 execvp() 函数执行新的程序

4. 在父进程中等待子进程结束

掌握这些基础的操作可以让你在C++中充分利用操作系统提供的功能来实现自己的程序需求。

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